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加入北斗“夸夸群”,看国之重器如何服务生活

更新日期:2021/4/1来源:上海航宇科普中心

天问一号火星探测器发射后一周,又一则航天消息令国人为之沸腾。那就是2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式开通。

我们知道,北斗三号系统是我国自主研制的全球卫星导航系统,它的开通对我们的生活意义不凡。但对于普通大众来说,天上的星星和柴米油盐的生活似乎很难联系起来。实际上,北斗三号系统能为我们做的不仅仅是驱车导航,还有更多意想不到的惊喜!

在为北斗三号系统进入“夸夸”模式前,我们先来简单了解下北斗卫星导航系统吧!

北斗卫星导航系统:

· 受美国和苏联的卫星导航系统的启发,中国于二十世纪六七十年代开始探索卫星导航系统

· 2000年,随着两颗北斗一号卫星的成功发射,北斗一号系统正式建成,中国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家

· 2012年,北斗二号区域系统建成,系统服务范围从国内扩展到了亚太地区

· 经过不断地探索,2020年,北斗三号系统建成,能够向全球提供服务

北斗三号系统长什么样?

北斗三号系统共有卫星30颗,包括24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球同步静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星。系统能够为全球用户免费提供10米精度的定位服务,0.2米/秒的测速服务。服务可用性优于99%,亚太地区性能更优。

北斗三号系统的30颗星是2017年11月起,用了18枚火箭高密度发射升空的,比计划提前半年完成了工程建设。同时,40余个地面站配套建成。于是,30颗星星和40余个地面站相互配合,快速形成了北斗三号系统的星地一体化运行能力。

北斗三号系统能干什么?

北斗三号系统有两大功能,即导航定位和通信数传,能够提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精密单点定位共7类服务。北斗三号系统可以说是功能强大,看不懂没关系,下面,我们就一起来解读一下其中最有特色的几个服务吧!

短报文服务

短报文服务,指的是在没有移动通信支持的情况下,通过北斗三号系统、地面站和支持系统的终端设备发短信的服务。这个服务用处非常大,举个例子,比如在山林、沙漠、灾后等一些移动网络覆盖不到的地方,如果你有北斗支持就不会失联啦!

目前,北斗三号的区域短报文每次可以发送14000比特的内容,相当于1000个汉字,还支持语音电话和图片传输。全球范围内,目前支持每次发送560比特,相当于40个汉字。也就是说,有了北斗,你在全世界任何地方都不会丢。

国际搜救服务

国际搜救服务顾名思义,就不用解释啦。那么,北斗三号系统的国际搜救服务有何特色呢?

以往发生海上遇险的事故,遇险人员可以发出求救信号。但是发出信号后不知道有没有人收到,更不知道有没有人来组织营救。期待和失望交替,获救前想必是十分煎熬的。

今后,使用北斗三号系统求救的话,发出信号后会收到北斗的地面运控站回复的信息,能够帮助遇险人员增强信心,增加营救成功的概率。这一功能被称为反向链路,即将被收入多个国际组织的新标准中。反向链路再加上短报文服务,遇险人员就能更精确地描述处境,在更短的时间内获救。一旦面对天灾人祸,是不是更有信心活下去啦?

高精度应用

这个服务似乎没有出现在北斗三号系统的七个服务中,这是因为,高精度应用使用了七个服务中的一个或者多个服务。那么,高精度应用是做什么的呢?

北斗三号系统的高精度应用能够实时处理到厘米级,事后处理到毫米级。再加上辅助设备,比如地面站,北斗三号系统还能够实时监测动态情况,例如铁路、泥石流等。这样,我们就能够在灾害到来之前转移人员和财产,为抢险赢得更多时间。

举个具体的例子,2020年7月,湖南省石门县南北镇连日降雨引发大型山体滑坡,得益于北斗,这起灾害无一人伤亡。由于当地政府事先在地质灾害隐患点安装了北斗卫星高精度地质灾害监测预警系统,因而及时得到示警,迅速将周边村民转移到安全位置。之后,山体滑坡导致泥石流迅速淹没了民宅以及部分地面设施。若没有提前进行人员转移,后果不堪设想。

未来,北斗还有哪些计划呢?

北斗三号系统的高精度应用能够有效帮助我们防灾减灾,但这项服务目前仅中国地区能够使用。别心急,2025年前,太空中将建成一个天基的低轨增强系统,到那时,全世界都能够享受到北斗厘米级的定位服务。

此外,2035年前还将建成国家综合定位导航授时体系,到那时,北斗将融合更多新兴技术,解决更多卫星导航难题,服务全球,造福人类!我们相信,北斗将会带给我们更多精彩的未来!

 

(来源:中国航天科普网)